摘要：近年来，随着经济时代的快速发展，科学技术水平的提高，人们的整体生活水平都得到了一定程度的提升，社会对于建筑环境情况的关注程度越来越高。对于建筑行业来说，制冷空调系统的能耗占据了其能源消耗的重要部分，因此，加强制冷系统的节能减排改造对于行业的发展有重要的意义。文章通过分析离心式冷水机组变工况性能进行分析，进而叙述其研究情况。
关键词：离心式冷水机组；变工况；性能分析；研究探索
前言：
在建筑工程使用的制冷空调系统中，离心式冷水机组是其中重要的核心组成成分，是决定制冷系统能否正常有效发挥功效的关键因素。近年来，有很多相关学者都进行了实验研究，分别对其性能进行了测试分析，得出了一些研究结论。
一、实验设备和实验方针
在实验过程中，机组运用的是离心式的压缩机，该设备的额定的制冷总量为2800千瓦，额定功率为470千瓦，其COP为7.00。从内部组成来看，该机组装配了能够冷却油水的系统，其中用于控制流量的实施运用的是线性浮球阀流量控制零件，热量交换器运用的是具有高效率，高质量的换热管。以下为该机组的一些额定工况性能参数：第一，冷凝器的进水温度为30摄氏度，蒸发器的进水温度为12摄氏度；第二，冷凝器的出水温度为35摄氏度，蒸发器的出水温度为7摄氏度；第三，冷凝器的水流量为605平方米每小时，蒸发器的水流量为484平方米每小时；第四，冷凝器的水侧压降为75千帕，蒸发器的水侧压降为106千帕。实验人员在制冷量为2000RT的大型水冷冷水机组的实验平台上对需要测试的机组进行了研究。实验的电阻测量温度为100摄氏度且为铂，运用型号为横河WT230的功率计对实验过程中功率的变化进行测量记录，运用型号为AXF125G的流量计对实验过程中的流量变化进行测量记录[1]。另外，在整个实验过程中，如果想很好的控制并且调节蒸发器的进水口的水温度，可以通过改变蒸发器中冷冻水和冷凝器中冷却水的混合比例的方式。如果想很好的控制并且调节冷凝器的出水口的水温度，可以通过改变外部低温恒温箱中的水和冷水机组进行换热操作进行调节，如下图1。
图1 大型离心式冷水机组
二、实验分析
（一）蒸发温度与机组COP的关系
通常来说，实验人员可以通过控制冷凝器的出水口中水的温度，从而达到控制冷凝水温度在一定范围内的目的[2]。与此同时，实验人员还能够通过改变负载的使用情况来达到控制整个机组的换热量在一定范围内的目的。根据实验得到的结果可以看出，机组的COP与蒸发温度之间表现出线性关系，并且随着温度的升高，机组的COP值会增大。通过计算可以得到斜率为0.9968，说明二者的线性关系非常好，当蒸发温度为4摄氏度的时候，机组的COP值只有5.76。在额定工况的情况下，蒸发的温度为5.86摄氏度，机组的COP值达到了6.01，在随着蒸发的温度上升到14.6摄氏度的时候，机组的COP值可以达6.97。另外，根据得到的实验结果可以总结出，当蒸发温度每升高一摄氏度时，机组的COP值都会上升0.1136。
（二）冷凝温度与机组COP值的关系
通过实验可以得出冷凝温度与机组COP值之间的关系，即在通过调节蒸发器的出水口的水的温度保持5.86不改变的前提之下，在通过改变负载使得整个机组系统的换热量维持在800RT不改变，只是借助冷凝器进水口的水的温度的变化来达到调节冷凝温度的目的[3]。通过实验结果可以得到，机组的COP值与冷凝温度之间呈现出线性关系，并且随着冷凝温度的升高，机组的COP值降低。通过计算发现，机组COP与冷凝温度之间线性关系的斜率为0.9947，线性关系很强。具体来看，当冷凝的温度为37.62摄氏度的时候，机组的COP数值为6.01，伴随着冷凝温度的降低，机组COP数值会有一定程度的升高，当冷凝温度下降至21.5摄氏度时，机组COP的数值能够达到7.8。另外，根据得到的实验数据可以知道，每当冷凝温度上升一摄氏度，机组COP的数值就会增加0.1292。
图2 冷凝调解示意图
（三）压缩机负载的变化与机组COP数值的关系
根据蒸发温度以及冷凝温度对于COP的影响关系可以了解到，温度与机组COP都呈现出线性关系。因此，实验人员将其影响的相关系数纳入到实验的考虑因素当中，在保持蒸发温度与冷凝温度恒定不变的前提之下，对40组负载均不相同的压缩机的工作状况性能进行研究分析，发展负载与机组COP数值之间不呈直线关系[4]。具体来看，当负载率在100％到60％的变化范围之内，机组COP的数值变化情况较缓慢，且降低的速度平缓。当负荷率再次进一步降低时，机组COP的数值变化较大，降低的速度迅速加快。具体来看。当负荷率的数值为37％的时候，机组的COP数值为3.87，此时的COP数值是额定工况下机组COP数值的65.3％。所以，由此可以看出，当蒸发温度和冷凝温度都保持不变的情况之下，离心式冷水机组压缩机运行的工作状况最佳的范围在60％-100％之间，在这个范围之内能够有效降低压缩机自身内部的性能对整个机组系统COP的影响。
结语
综上所述，对于大型离心式冷水机组变工况性能进行研究分析能够得出以下的结论：第一，在负荷率数值不变的情况下，蒸发温度与机组COP呈现出正向的线性关系；第二，在负荷率数值不变的情况下，冷凝温度与机组COP呈现出负向的线性关系；第三，在蒸发温度和冷凝温度不变的情况下，COP在负荷率100％-60％之间变化小，在60％之后变化大。
参考文献：
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[2]程林.AP1000核电用大型离心式冷水机组的研究[J].新技术新工艺，2016（10）：4-7.
[3]魏明华，付祥钊，卜增文.深圳市公共建筑不同空调系统设计能效比的比较[J].建筑节能，2018（08）：1-3.
[4]王子龙，王井丰，徐世林，张华，蒋能照.我国大型离心式冷水机组市场分析[J].制冷与空调，2017（04）：1-4.
论文作者:陈锦虹
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/16
标签：机组论文; 温度论文; 摄氏度论文; 数值论文; 工况论文; 冷凝器论文; 冷水机组论文; 《防护工程》2019年10期论文;